(57)【要約】【課題】リードフレームを固定する基板に反りが生じることにより、リードフレームの端子部に外力が作用した場合でも、光素子の位置の変位を防止し、外力に対して安定した高性能の光モジュールを提供する。【解決手段】  光素子３と、前記光素子が装着される第一の装着部２及び基板７に固定される複数の端子部１Ｂ、１Ｃ、１Ｄを有するリードフレーム１とを備え、前記リードフレームは、前記第一の装着部と前記端子部との間に前記第一の装着部よりも変形しやすい変形部６Ａ、６Ｂ、６Ｃが設けられた構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光素子と、
前記光素子が装着される第一の装着部及び基板に固定される複数の端子部を有するリードフレームとを備え、
前記リードフレームは、前記第一の装着部と前記端子部との間に前記第一の装着部よりも変形しやすい変形部が設けられたことを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
光素子からの光を受光する光ファイバまたは光素子へ光を入光する光ファイバを備え、
リードフレームは、前記光ファイバが装着される第二の装着部を有し、この第二の装着部と端子との間に変形部が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
【請求項３】
変形部は、リードフレームに貫通穴または溝を設けて構成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光モジュール。
【請求項４】
貫通穴は、スリットであることを特徴とする請求項３に記載の光モジュール。
【請求項５】
溝は、リードフレームの基板側の面及びその反対側の面の少なくとも一方に設けられたことを特徴とする請求項３に記載の光モジュール。
【請求項６】
溝は、細長い形状とされたことを特徴とする請求項５に記載の光モジュール。
【請求項７】
スリットまたは細長い溝はその長手方向が、光素子から端子が装着された基板への放熱経路に沿うように設けられたことを特徴とする請求項４または請求項６に記載の光モジュール。
【請求項８】
貫通穴または溝の形状は、円形であることを特徴とする請求項３または請求項5に記載の光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤ（デジタルビデオディスク）等の光学ピックアップ及び光ファイバ通信などの光伝送の送受信に使用される光モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のリードフレームタイプの光モジュールは、リードフレームの上面にサブマウントを固定し、このサブマウントの上面に半導体レーザ素子等の光素子を配設すると共に、光素子の周囲のリードフレーム上に樹脂枠を形成して端子となる副フレーム等を一体化してフレームパッケージを構成していた。（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−４３６７２号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光モジュールは、リードフレームの各端子に力が加わった場合でも、発光素子としての光素子の発光点の位置ずれが小さいことが要求されるが、上述した従来の光モジュールにおいては、リードフレームの端子部を基板に半田付けする際、基板の状態によっては端子部にねじれが生じ、リードフレーム全体が変形することがあった。その結果、光素子の位置も変位するため、発光点位置の変動を避けることができなかった。
【０００５】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、リードフレームの端子部に外力が作用した場合でも光素子の位置の変位を防止し、外力に対して安定した高性能の光モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る光モジュールは、光素子と、前記光素子が装着される第一の装着部及び基板に固定される複数の端子部を有するリードフレームとを備え、前記リードフレームは、前記第一の装着部と前記端子部との間に前記第一の装着部よりも変形しやすい変形部が設けられたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係る光モジュールは上記のように構成され、リードフレームの端子部と光素子との間に第一の装着部よりも変形しやすい変形部を形成したため、リードフレームを基板に実装する際、基板に反りが存在することなどに起因してリードフレームの端子部に曲げ力などが加わっても、前記変形部が変形することによって吸収され、リードフレームの光素子装着部には、ほとんど影響しない。その結果、光素子の発光点の位置ずれを防止することができ、外力に対して安定した高性能の光モジュールを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図にもとづいて説明する。図１は、実施の形態１による光モジュールの概略構成を示す斜視図、図２は、図１の正面図である。
【０００９】
図１に示すように、実施の形態１の光モジュールは、リードフレーム１の上面に第一の装着部となるサブマウント２を固定し、その上面に例えばファブリーペローの半導体レーザである光素子３が配設され、サブマウント２の周囲に樹脂枠４が形成されている。
【００１０】
更に詳細に説明すると、リードフレーム１は熱伝導性及び導電性のよい金属、例えば銅や鉄あるいはその合金などを加工して板材に形成したものであり、図に示すように、サブマウント２を装着する主フレーム部１Ａと、その両側に位置するＧＮＤ端子部１Ｂ及び１Ｃと、中央部から外方に向けて延在するＧＮＤ端子１Ｄとから構成されている。
【００１１】
また、ＧＮＤ端子１Ｄの両側には独立した配線用の副フレーム５Ａ、５Ｂが設けられ、主フレーム部１ＡとＧＮＤ端子部１Ｂ、１Ｃ、１Ｄと副フレーム５Ａ、５Ｂとは樹脂枠４で一体化されてフレームパッケージを構成している。
【００１２】
また、サブマウント２は、例えば窒化アルミニウムで形成され、光素子３とリードフレーム１とを絶縁する機能を有する。リードフレーム１の主フレーム部１Ａには、ＧＮＤ端子１Ｂとサブマウント２即ち光素子３との間に樹脂枠４の内壁面に沿って延在し、かつサブマウント２より変形しやすいように貫通穴とされた変形部６Ａが形成され、ＧＮＤ端子１Ｃとサブマウント２との間には同様に樹脂枠４の内壁面に沿って延在する貫通穴からなる変形部６Ｂが形成されている。
【００１３】
また、ＧＮＤ端子１Ｄとサブマウント２との間には、上記各変形部６Ａ、６Ｂと直交する方向に延在し、かつサブマウント２より変形しやすいように貫通穴とされた変形部６Ｃが形成されている。なお、各貫通穴６Ａ、６Ｂ、６Ｃは具体的には長いスリットとして形成され、その対向側壁を形成するGND端子と主フレーム部１Ａとが互いにずれる形で変形しやすいようになっている。
これらのスリット６Ａ、６Ｂ、６Ｃのうち６Ａ、６Ｂは、いずれも光素子３の発熱が光素子３から各ＧＮＤ端子１Ｂ、１Ｃを介して基板７に放熱される際の放熱経路と交わるように形成され、放熱を妨げるように設けられている。
【００１４】
次に、図１、図２に示す光モジュールの製造方法について説明する。その手順については図示していないが、先ず、サブマウント２の表面にAu−Sn合金からなる半田層を形成し、この半田層を溶融してサブマウント２の表面に光素子３を固定する。
【００１５】
次に、光素子３を固定したサブマウント２をリードフレーム１の主フレーム部１ＡにAgペーストの高放熱性接着剤にて固定し、その後、光素子３と副フレーム５Ａとを金ワイヤにてワイヤボンドし、続いて、光素子３と副フレーム５Ｂとを同様に金ワイヤにてワイヤボンドして光モジュールを完成させる。
【００１６】
このようにして完成された光モジュールは、図３に示すように、ＧＮＤ端子部１Ｂ、１Ｃの部分をそれぞれ基板７に半田付けして実装される。
図４は、図３のＡ−Ａ線に沿った断面図を示すもので、基板７に反りが全くない状態を示している。この場合は、リードフレーム１にも外力が全く作用しないため、リードフレーム１が曲げ力を受けることもなく、従ってサブマウント２の位置、即ち光素子３の位置も変位しないが、実際の基板７には多少の反りが必ず存在する。
【００１７】
図５は、基板７に反りが生じている極端な例を示すものである。この場合、リードフレーム１はＧＮＤ端子部１Ｂ、１Ｃが基板７に固定されているため、図示のように変形するが、スリットとして形成されている変形部６Ａ、６Ｂの変形によってほとんど吸収され、リードフレーム１の主フレーム部１Ａにはほとんど影響しない。従ってサブマウント２の位置、即ち光素子３の位置は変位しない。
【００１８】
実施の形態１は上記のように構成され、リードフレームの各端子１Ｂ、１Ｃ、１Ｄと光素子３との間にスリットとして形成された貫通穴からなる変形部６Ａ、６Ｂ、６Ｃを設けているため、リードフレームを固定する基板に反りが生じてもサブマウント２及び光素子３の位置が変位することがなく、外力に対して安定した光モジュールを得ることができる。
【００１９】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２を図にもとづいて説明する。図６は、実施の形態２による光モジュールの概略構成を示す正面図である。この図において、図２と同一または相当部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００２０】
実施の形態１では、主フレーム部１Ａの各ＧＮＤ端子部１Ｂ、１Ｃ、１Ｄとサブマウント２との間に３個のスリットからなる変形部６Ａ、６Ｂ、６Ｃを設けているが、基板７の反りの方向が予め分かっている場合には、３個のスリットのうち、外力対策が不要な方向も分かっているため、実施の形態２では、外力対策が不要な方向のスリットを省略するようにしたものである。図６ではＧＮＤ端子部１Ｄとサブマウント２との間のスリット６Ｃを省略した例を示している。その他の構成は実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
【００２１】
このように、外力対策が不要な方向のスリットを省略するようにすれば、外力に対する安定性を損なうことなく製造工程を減らすことができ、光モジュールを安価に製作することができる。
【００２２】
実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３を図にもとづいて説明する。図７は、実施の形態３による光モジュールの概略構成を示す正面図である。この図において、図２と同一または相当部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００２３】
実施の形態１及び２においては、ＧＮＤ端子部１Ｂ、１Ｃに対応するスリットからなる変形部６Ａ、６Ｂは、光素子３の発熱をＧＮＤ端子部１Ｂ、１Ｃを介して基板７に放熱させるに際し、放熱経路と交わる方向に延在し放熱を妨げるように設けられていたが、実施の形態３は、図７に示すように、ＧＮＤ端子部１Ｂとサブマウント２との間に設けられるスリットからなる変形部６Ｄ及びＧＮＤ端子部１Ｃとサブマウント２との間に設けられるスリットからなる変形部６Ｅを、共に光素子３からＧＮＤ端子部１Ｂ、１Ｃへの放熱経路に沿うように延在する長い貫通穴として形成するものである。その他の構成は実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
【００２４】
実施の形態３は上記のように構成されているため、基板７の反り方向が光モジュールの長手方向、即ちＧＮＤ端子部１Ｄ及び副フレーム５Ａ、５Ｂの延長方向である場合には、リードフレーム１の変形による歪はスリットからなる変形部６Ｄ、６Ｅの変形によって吸収され、リードフレームの光素子装着部にはほとんど影響しない。
【００２５】
その結果、光素子の発熱点の位置ずれを防止することができ、外力に対して安定すると共に、光素子３からの発熱を効率よく放熱することができ、温度特性の良い光モジュールを得ることができる。
【００２６】
実施の形態４．
次に、この発明の実施の形態４を図にもとづいて説明する。図８は、実施の形態４による光モジュールの概略構成を示す断面図、図９は、実施の形態４による光モジュールの他の実施例の概略構成を示す断面図である。これらの図において、図４と同一または相当部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００２７】
上述した実施の形態１〜３においては、変形部６Ａ〜６Ｅは、いずれもリードフレーム１の上面から下面に貫通する形の長い貫通穴として形成されたものであるが、実施の形態４では変形部をリードフレーム１の上面から下面に貫通する形の長い貫通穴とせず、溝とするものである。
【００２８】
具体的には図８に示すように、リードフレーム１の主フレーム部１ＡのＧＮＤ端子部１Ｂとサブマウント２との間及びＧＮＤ端子部１Ｃとサブマウント２との間でリードフレーム１の上面及び下面にそれぞれ細長い溝６Ｆ及び６Ｇを形成する。
【００２９】
溝の延在方向は実施の形態１と同様に、光素子３の発熱が各ＧＮＤ端子部１Ｂ、１Ｃを介して基板７に放熱される際の放熱経路と交わるようにされ、放熱を妨げるような方向に設けられている。
【００３０】
なお、細長い溝は図９に示すように、リードフレーム１の下面のみに６Ｈ、６Ｊで示すように形成してもよい。また、図には示していないが、リードフレーム１の上面のみに細長い溝を形成してもよい。このようにすれば、図８の構成に比して加工コストを削減することができる。その他の構成は実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
【００３１】
実施の形態４は上述のように、実施の形態１〜３におけるスリットからなる貫通穴に代えて細長い溝を形成しているため、光素子３の発熱をＧＮＤ端子部１Ｂ及び１Ｃを介して基板７に放熱する場合の放熱経路が増大する結果、基板７に反りが生じていてもサブマウント２の位置、即ち光素子３の位置の変位を防止することができ、外力に対して安定性を保持できると共に、光素子３からの発熱を効率よく放熱することができ、温度特性のよい光モジュールを得ることができる。
【００３２】
実施の形態５．
次に、この発明の実施の形態５を図にもとづいて説明する。図１０は、実施の形態５による光モジュールの概略構成を示す正面図である。この図において、図２と同一または相当部分には同一符号を付して説明を省略する。図２と異なる点は、長い貫通穴として形成される変形部６Ａ、６Ｂ、６Ｃを、それぞれ円形の穴６Ｋ、６Ｌ、６Ｍとした点である。
【００３３】
このように、長い貫通穴からなる変形部に代えて円形の穴を設けることにより、基板７の反りの方向が予め分かっていなくても、また、基板７の反りの方向がばらついていても対応することができ、外力に対して安定した光モジュールを得ることができる。
【００３４】
なお、図１０に示した円形の穴６Ｋ、６Ｌ、６Ｍはリードフレーム１の上面から下面に貫通していてもよいし、貫通せずにリードフレーム１の両面またはいずれか一方の面に円形の凹所という形で形成してもよい。貫通しない場合は、実施の形態４と同様に、放熱経路を増大することができるため、温度特性のよい光モジュールとすることができる。
【００３５】
実施の形態６．
次に、この発明の実施の形態６を図にもとづいて説明する。図１１は、実施の形態６による光モジュールの概略構成を示す斜視図、図１２は、図１１の正面図である。これらの図において、図１、図２と同一または相当部分には同一符号を付している。
【００３６】
この実施の形態では光素子３からの光の受光部となる光ファイバをも含めた構成としている。即ち、リードフレーム１１の主フレーム部１１Ａにサブマウント２を固定し、その上面に光素子３を配設する構成は他の実施の形態と同様であるが、リードフレーム１１は図１２に示すように、主フレーム部１１ＡからＨ形にＧＮＤ端子部１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅが外方に延在し、ＧＮＤ端子部１１Ｂと１１Ｄの間及び１１Ｃと１１Ｅの間に独立した配線用の副フレーム５１Ａ、５１Ｂが設けられ、各ＧＮＤ端子部１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅと副フレーム５１Ａ、５１Ｂとは樹脂枠４で一体化され、フレームパッケージを形成している。
【００３７】
また、リードフレーム１１の主フレーム部１１ＡのうちGND端子１１Ｄと１１Ｅとで挟まれた部分及び副フレーム５１Ａと５１Ｂとで挟まれた部分は第二の装着部として、ここに光ファイバが固着される。即ち、光素子３からの光の受光部となる例えば直径125μｍ程度の石英系のシングルモード光ファイバ８が固定される。
また、サブマウント２とＧＮＤ端子部１１Ｂ、１１Ｃとの間にそれぞれスリットとして形成される貫通穴からなる変形部６１Ａ、６１Ｂが、光素子３からＧＮＤ端子部１１Ｂ、１１Ｃに至る放熱経路を妨げる方向に延在して設けられている。
【００３８】
更に、光ファイバ８とＧＮＤ端子部１１Ｄ、１１Ｅとの間にそれぞれスリットとして形成される貫通穴からなる変形部６１Ｃ、６１Ｄが上述した変形部６１Ａ、６１Ｂと同方向に延在する形で設けられている。
【００３９】
この光モジュールの製造工程は実施の形態１と同様であるため説明は省略するが、光素子３と副フレーム５１Ａ及び５１Ｂとがそれぞれ金ワイヤでワイヤボンドされ、最後に光ファイバ８が位置を調整した後、リードフレーム１の主フレーム部１１Ａの上述した第二の装着部に接着剤にて固定される。このようにして組立てられた光モジュールのＧＮＤ端子部１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅが図示しない基板７に半田付けされて実装される。なお、この実施の形態では光素子３が発光体であり、光ファイバ８がその光を受光する受光部として説明したが、逆に、光ファイバ８から光が入光し、光素子３が受光部となる場合にも同様の効果を奏することができる。
【００４０】
実施の形態６は上記のように構成されているため、基板７に反りが生じていたとしても、実施の形態１の場合と同様に、スリットとして形成された変形部６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｄの変形によって吸収され、主フレーム部１１Ａのサブマウント２の位置、即ち光素子３の位置にはほとんど影響しない。また、光ファイバ８の位置も変位しないため、光素子３との光結合状態が保存されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】この発明の実施の形態１による光モジュールの概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】実施の形態１による光モジュールを基板に固定した状態を示す斜視図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図５】基板に反りが生じている状態を例示する断面図である。
【図６】この発明の実施の形態２による光モジュールの概略構成を示す正面図である。
【図７】この発明の実施の形態３による光モジュールの概略構成を示す正面図である。
【図８】この発明の実施の形態４による光モジュールの概略構成を示す断面図である。
【図９】この発明の実施の形態４による光モジュールの他の実施例の概略構成を示す断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態５による光モジュールの概略構成を示す正面図である。
【図１１】この発明の実施の形態６による光モジュールの概略構成を示す斜視図である。
【図１２】図１１の正面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ  リードフレーム、  ２  サブマウント、  ３  光素子、
４  樹脂枠、  ５Ａ、５Ｂ  副フレーム、
６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ、６Ｅ  スリット、
６Ｆ、６Ｇ、６Ｈ、６Ｊ  溝、  ７  基板、  ８  光ファイバ。
【図１】
2007324407.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2007324407.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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